KR100645643B1 - Manufacturing method of PCB having embedded passive-chips - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인쇄회로기판에 수동소자칩을 올려놓고 절연층을 적층하거나 인쇄회로기판에 수동소자칩을 삽입할 미관통구멍을 형성하고 형성된 미관통구멍에 수동소자칩을 삽입하는 수동소자칩 내장형의 인쇄회로기판의 제조방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명에 따르면, 코어층을 형성하는 원판에 적층된 원자재층에 수동소자을 삽입할 미관통 구멍을 형성하는 제 1 단계; 상기 원자재의 동박에 회로패턴을 형성한 후 미관통구멍에 수동소자칩을 삽입하고, 상기 수동소자칩이 삽입된 원자재에 절연층 또는 절연층의 일면에 동박층이 적층된 다른 원자재를 양면에서 적층하여 가열가압하는 제 2 단계; 상기 수동소자칩의 전극에 외부와의 전기적 접속을 제공하는 비아홀을 가공하는 제 3 단계; 및 상기 비아홀에 동도금을 형성하고 외부에 회로패턴을 형성하는 제 4 단계를 포함하여 이루어진 수동소자칩 내장형 인쇄회로기판의 제조방법이 제공된다.The present invention provides a passive element chip embedded type that places a passive element chip on a printed circuit board and forms an unperforated hole for stacking an insulating layer or inserts the passive element chip in a printed circuit board, and inserts the passive element chip into the formed non-through hole. A method for manufacturing a printed circuit board. In addition, according to the present invention, a first step of forming a non-penetrating hole for inserting the passive element in the raw material layer laminated on the disc forming the core layer; After the circuit pattern is formed on the copper foil of the raw material, a passive element chip is inserted into an unthrough hole, and an insulating layer or another raw material in which a copper foil layer is laminated on one surface of the insulating layer is laminated on both sides of the raw material into which the passive element chip is inserted. A second step of heating and pressing; A third step of processing a via hole for providing an electrical connection to an outside of the electrode of the passive device chip; And a fourth step of forming copper plating on the via hole and forming a circuit pattern on the outside thereof.
수동소자칩, 인쇄회로기판, 내장형 커패시터Passive Device Chips, Printed Circuit Boards, Embedded Capacitors
Description
도 1a ~도 1e는 본 발명의 제1 실시예에 따른 수동소자칩 내장형의 인쇄회로기판의 제조방법의 공정도이다.1A to 1E are process diagrams of a method of manufacturing a printed circuit board of a passive element chip embedded type according to a first embodiment of the present invention.
도 2a ~도 2e는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수동소자칩 내장형의 인쇄회로기판의 제조방법의 공정도이다.2A to 2E are flowcharts illustrating a method of manufacturing a printed circuit board having a passive element chip according to a second embodiment of the present invention.
도 3a ~도 3d는 본 발명의 제3 실시예에 따른 수동소자칩 내장형의 인쇄회로기판의 제조방법의 공정도이다.3A to 3D are flowcharts illustrating a method of manufacturing a printed circuit board having a passive element chip according to a third embodiment of the present invention.
도 4a ~도 4d는 본 발명의 제4 실시예에 따른 수동소자칩 내장형의 인쇄회로기판의 제조방법의 공정도이다.4A to 4D are flowcharts illustrating a method of manufacturing a printed circuit board having a passive device chip according to a fourth embodiment of the present invention.
도 5a ~도 5e는 본 발명의 제5 실시예에 따른 수동소자칩 내장형의 인쇄회로기판의 제조방법의 공정도이다.5A through 5E are flowcharts illustrating a method of manufacturing a printed circuit board having a passive device chip according to a fifth embodiment of the present invention.
도 6a ~도 6c는 본 발명의 제6 실시예에 따른 수동소자칩 내장형의 인쇄회로기판의 제조방법의 공정도이다.6A to 6C are flowcharts illustrating a method of manufacturing a printed circuit board having a passive element chip according to a sixth embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 제1 내지 제 6 실시예의 미관통 구멍의 하부 동박층에 형성된 패턴에 전기전도성 물질을 이용하여 전기적 접속을 하는 방법을 설명하기 위 한 도면이다.FIG. 7 is a view for explaining a method of making an electrical connection using an electrically conductive material in a pattern formed on the lower copper foil layer of the unthrough hole of the first to sixth embodiments of the present invention.
도 8a 내지 도 8d는 제1 내지 제 6 실시예에 이용되는 하부 동박층에 형성된 여러가지 패턴을 나타내는 도면이다.8A to 8D are views showing various patterns formed on the lower copper foil layers used in the first to sixth embodiments.
본 발명은 수동소자칩 내장형의 인쇄회로기판의 제조방법에 관한 것으로서, 특히 인쇄회로기판에 수동소자칩을 삽입할 미관통구멍을 형성하여 형성된 미관통구멍에 수동소자칩을 삽입하거나 인쇄회로기판에 수동소자칩을 올려놓고 절연층을 적층하는 수동소자칩 내장형의 인쇄회로기판의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
현재까지 대부분의 인쇄회로기판(PCB)의 표면에는 일반적인 개별 칩 저항(Discrete Chip Resistor) 또는 일반적인 개별 칩 커패시터(Discrete Chip Capacitor)를 실장하고 있으나, 최근 저항 또는 커패시터 등의 수동소자를 내장한 인쇄회로기판이 개발되고 있다.To date, most discrete printed circuit boards (PCBs) are equipped with a typical discrete chip resistor or a typical discrete chip capacitor, but recently printed circuits incorporating passive elements such as resistors or capacitors Substrates are being developed.
이러한 수동소자 내장형 인쇄회로기판 기술은 새로운 재료(물질)와 공정을 이용하여 기판의 외부 혹은 내층에 저항 또는 커패시터 등의 수동소자를 삽입하여 기존의 칩 저항 및 칩 커패시터의 역할을 대체하는 기술을 말한다. This passive element embedded printed circuit board technology replaces the role of the existing chip resistors and chip capacitors by inserting passive elements such as resistors or capacitors into the outer or inner layers of the substrate by using new materials and materials. .
다시 말하면, 수동소자 내장형 인쇄회로기판은 기판 자체의 내층 혹은 외부 에 수동소자, 예를 들어, 커패시터가 묻혀 있는 형태로서, 기판 자체의 크기에 관계없이 수동소자인 커패시터가 인쇄회로기판의 일부분으로 통합되어 있다면, 이것을 "내장형 커패시터"라고 하며, 이러한 기판을 커패시터 내장형 인쇄회로기판(Embedded Capacitor PCB)이라고 한다. In other words, a printed circuit board having a passive element embedded therein is a form in which a passive element, for example, a capacitor is buried inside or outside the substrate itself, and a capacitor, which is a passive element regardless of the size of the substrate itself, is integrated as part of the printed circuit board. If so, this is referred to as an "embedded capacitor," and this substrate is called an embedded capacitor PCB.
이러한 수동소자 내장형 인쇄회로기판의 가장 중요한 특징은 수동소자가 인쇄회로기판의 일부분으로 본래 갖추어져 있기 때문에 기판 표면에 실장할 필요가 없다는 것이다.The most important feature of such passive printed circuit boards is that the passive devices do not need to be mounted on the substrate surface because they are inherently provided as part of the printed circuit board.
한편, 현재까지의 수동소자 내장형 인쇄회로기판 기술은 크게 3가지 방법으로 분류될 수 있으며, 이하 상세히 설명한다.On the other hand, the passive element embedded printed circuit board technology to date can be largely classified into three methods, which will be described in detail below.
첫째로, 중합체 커패시터 페이스트를 도포하고, 열 경화, 즉 건조시켜 커패시터를 구현하는 중합체 후막형(Polymer Thick Film Type) 커패시터를 구현하는 방법이 있다. First, there is a method of implementing a polymer thick film type capacitor which applies a polymer capacitor paste and thermally cures, that is, dries to form a capacitor.
이 방법은 인쇄회로기판의 내층에 중합체 커패시터 페이스트를 도포하고, 다음에 이를 건조시킨 후에 전극을 형성하도록 동 페이스트(Copper paste)를 인쇄 및 건조시킴으로써 내장형 커패시터를 제조하게 된다.This method produces a built-in capacitor by applying a polymer capacitor paste to an inner layer of a printed circuit board, and then printing and drying the copper paste to form an electrode after drying it.
둘째로, 세라믹 충진 감광성 수지(Ceramic filled photo-dielectric resin)를 인쇄회로기판에 코팅(coating)하여 개별 내장형 커패시터(embedded discrete type capacitor)를 구현하는 방법으로서, 미국 모토롤라(Motorola)사가 관련 특허 기술을 보유하고 있다. Secondly, a ceramic filled photo-dielectric resin is coated on a printed circuit board to realize an embedded discrete type capacitor. Holds.
이 방법은 세라믹 분말(Ceramic powder)이 함유된 감광성 수지를 기판에 코 팅한 후에 동박(copper foil)을 적층시켜서 각각의 상부전극 및 하부전극을 형성하며, 이후에 회로 패턴을 형성하고 감광성 수지를 식각하여 개별 커패시터를 구현하게 된다.In this method, after the photosensitive resin containing ceramic powder is coated on a substrate, copper foils are laminated to form respective upper and lower electrodes, and then circuit patterns are formed and the photosensitive resin is etched. To implement individual capacitors.
셋째로, 인쇄회로기판의 표면에 실장되던 디커플링 커패시터(Decoupling capacitor)를 대체할 수 있도록 인쇄회로기판 내층에 커패시턴스 특성을 갖는 별도의 유전층을 삽입하여 커패시터를 구현하는 방법으로서, 미국 산미나(Sanmina)사가 관련 특허 기술을 보유하고 있다. Third, a capacitor is implemented by inserting a separate dielectric layer having a capacitance characteristic in an inner layer of the printed circuit board to replace the decoupling capacitor mounted on the surface of the printed circuit board. Saga holds related patented technology.
이 방법은 인쇄회로기판의 내층에 전원전극 및 접지전극으로 이루어진 유전층을 삽입하여 전원 분산형 디커플링 커패시터(Power distributed decoupling capacitor)를 구현하고 있다.This method implements a power distributed decoupling capacitor by inserting a dielectric layer consisting of a power electrode and a ground electrode into an inner layer of a printed circuit board.
그러나, 이와 같은 종래 기술에 따르면, 그 용량값이 매우 낮아 실용성이 떨어지는 문제점이 있었으며, 이를 해결하기 위하여 구성성분을 커패시터 용량이 높은 물질을 사용하고 그 접점간의 간격을 좁혀서 용량을 높이고자 하는 시도가 있었다.However, according to the conventional technology, there is a problem that the capacity value is very low and practicality is inferior. To solve this problem, an attempt to increase the capacity by using a material having a high capacitor capacity as a component and narrowing the interval between the contact points is made. there was.
하지만 종래 인쇄회로기판의 공법으로는 그 간격을 좁히는 것에 한계가 있었고, 높은 용량값을 갖는 자재는 자재의 물성이 잘 부러지는 브리틀(brittle)한 성질 이 있어 인쇄회로기판의 제조 공정에 높은 용량값을 갖는 자재를 적용하는데는 상당한 문제점이 있었다.However, the conventional method of the printed circuit board has a limitation in narrowing the gap, and a material having a high capacity value has a brittle property in which the physical properties of the material are well broken, so that the capacity of the printed circuit board is high. There have been significant problems in applying materials with values.
이러한 문제점 때문에 표면 실장에 사용되는 커패시터 칩을 기판 내부에 넣는 것이 최근 시도 되었다. 이미 일본 IBIDEN사의 일본특허출원공개번호 2002- 118367A에서는 커패시터칩을 인쇄회로기판의 코어(Core)층에 삽입하는 방법에 대하여 소개하고 있다. Because of these problems, recent attempts have been made to embed capacitor chips used in surface mounting into substrates. Japanese Patent Application Publication No. 2002-118367A of IBIDEN of Japan has already introduced a method of inserting a capacitor chip into the core layer of a printed circuit board.
개시된 방법은 커패시터칩을 코어에 삽입하고, 양쪽에서 반경화된 에폭시 수지를 덮고 가열 가압하는 방법으로 커패시터칩을 내부에 함침 시키고, 레이저 드릴을 이용하여 구멍을 형성하며 도금을 통해 전기적 접촉을 할 수 있게 하는 방법에 관한 것이다. The disclosed method impregnates the capacitor chip by inserting the capacitor chip into the core, covering the semi-cured epoxy resin on both sides, and heating and pressurizing it, forming a hole using a laser drill, and making electrical contact through plating. It is about how to make it.
하지만 이러한 방법은 커패시터칩을 코어(Core)에 삽입하게 됨에 따라 표면에 실장되는 IC로부터 멀어지게 되는 문제점이 있었다. 또한 코어(Core)에 관통구멍을 형성하고 커패시터칩을 삽입하게 됨에 따라서 구멍 가공을 위한 공정이 추가되며, 관통구멍에 삽입되더라도 커패시터칩(Chip)의 위 아래 부위에는 회로가 형성되지 못하는 문제점이 있었다. However, this method has a problem of moving away from the IC mounted on the surface as the capacitor chip is inserted into the core. In addition, as a through hole is formed in the core and the capacitor chip is inserted, a process for hole processing is added, and even when inserted into the through hole, a circuit cannot be formed in the upper and lower portions of the capacitor chip. .
또한 커패시터칩을 코어(Core)의 관통구멍에 삽입하는 경우 커패시터칩이 밑으로 빠지는 우려 때문에 취급이 용이하지가 못하다는 문제점이 있었다.In addition, when the capacitor chip is inserted into the through hole of the core (Core), there is a problem that the handling is not easy because the capacitor chip is falling down.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 임의의 절연층에 미관통구멍을 형성하되 미관통구멍의 바닥에 동박층을 그대로 남겨두거나 제거하고, 수동소자칩을 삽입하여 칩삽입 후 바닥으로 수동소자칩이 빠지는 현상이 발생하지 않도록 하는 수동소자칩 내장형 인쇄회로기판의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above problems, to form a through-hole in any insulating layer, but leave or remove the copper foil layer in the bottom of the through-hole as it is, inserting a passive device chip It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a passive circuit chip embedded printed circuit board that prevents the passive component chip from falling to the floor after insertion.
또한, 본 발명은, 코어(Core)에 미관통구멍을 형성하되 반대편 동박을 그대로 남도록 하여 남은 동박에 회로 형성이 가능하고, 수동소자칩의 삽입 후 바닥으로 수동소자칩이 빠지는 현상이 발생하지 않도록 하는 수동소자칩 내장형 인쇄회로기판의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, the present invention, by forming a non-penetrating hole in the core (Core) to leave the opposite copper foil as it is possible to form a circuit on the remaining copper foil, so that the passive device chip does not fall to the floor after insertion of the passive device chip. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a printed circuit board with a passive element chip.
또한, 본 발명은, 임의의 절연층 혹은 코어(Core)층 표면에 수동소자칩을 올려두고 절연수지를 적층하여 미관통 구멍 형성에 따른공정수를 줄이고 IC칩과의 거리를 가깝게 하여 전기적 특성을 개선한 수동소자칩 내장형의 인쇄회로기판의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다. 이때 미경화된 절연수지에 구멍을 형성하여 수동소자칩이 쉽게 절연층 속으로 삽입되도록 할 수도 있다.In addition, the present invention, by placing a passive element chip on the surface of any insulating layer or core layer and stacking the insulating resin to reduce the number of steps due to the formation of unperforated holes, and close the distance to the IC chip to improve the electrical characteristics An object of the present invention is to provide an improved method for manufacturing a printed circuit board having a passive device chip embedded therein. In this case, a hole may be formed in the uncured insulating resin so that the passive device chip may be easily inserted into the insulating layer.
또한, 본 발명은, 수동소자칩의 전극에 전기전도성이 있는 물질을 도포한 후 미관통 홀에 삽입함으로써, 절연층의 가열가압공정에서 미관통홀의 바닥에 있는 패드 혹은 회로기판 내층표면에 패드에 전기적 접속이 이루어 지도록 할 수 있으며, 반대로 미관통 홀의 바닥에 있는 패드 혹은 회로기판 내층표면의 패드에 전기전도도가 있는 물질을 도포한 후 수동소자칩을 넣고 가열가압 공정에서 전기적 접속이 되도록하여 접점형성을 위한 홀의 가공 수를 줄이고 홀의 가공비용 및 가공시간을 현저히 줄일 수 있도록 한 수동소자칩 내장형 인쇄회로기판의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, the present invention, by applying an electrically conductive material to the electrode of the passive element chip, and then inserted into the unthrough hole, the pad on the inner surface of the pad or circuit board in the bottom of the unthrough hole in the heating and pressing process of the insulating layer. The electrical connection can be made. On the contrary, after the material with electrical conductivity is applied to the pad on the bottom of the non-through hole or the pad on the inner surface of the circuit board, the passive element chip is inserted and the electrical connection is made in the heating and pressing process. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a passive circuit chip embedded printed circuit board, which can reduce the number of holes and significantly reduce the processing cost and processing time of the holes.
또한, 본 발명은, 수동소자칩을 삽입하거나 임의의 절연층 혹은 코어(Core)층 표면에 수동소자칩을 올려둔 후에 절연층을 덮고 가열 가압하기 전에 상부 전도층에 전기전도성이 있는 범프를 형성하고 이를 덮고 가열 가압하는 공정을 이용하 여 전기적 접촉을 시도하는 방법을 사용함으로써 가열 가압 후에 전기적 접촉을 위한 구멍가공 공정을 줄이고, 수동소자의 전기적 접속을 쉽게 효율적으로 할 수 있도록 한 수동소자칩 내장형 인쇄회로기판의 제조방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
In addition, the present invention forms an electrically conductive bump on the upper conductive layer before inserting the passive element chip or placing the passive element chip on the surface of an arbitrary insulating layer or core layer, before covering the insulating layer and pressing under heat. By using a method of attempting electrical contact by using a process of covering and heating and pressurizing it, a passive element chip embedded printing that reduces the hole processing process for electrical contact after heating and pressurizing and makes the electrical connection of the passive element easier and more efficient It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a circuit board.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 코어층을 형성하는 원판에 적층된 원자재의 절연층에 수동소자칩을 삽입할 미관통 구멍을 형성하는 제 1 단계; 상기 원자재의 동박에 회로패턴을 형성한 후 미관통구멍에 수동소자칩을 삽입하고, 상기 수동소자칩이 삽입된 원자재에 절연층 또는 절연층의 일면에 동박층이 적층된 다른 원자재를 양면에서 적층하여 가열가압하는 제 2 단계; 상기 수동소자칩의 전극에 외부와의 전기적 접속을 제공하는 비아홀을 가공하는 제 3 단계; 및 상기 비아홀에 동도금을 형성하고 외부에 회로패턴을 형성하는 제 4 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is a first step of forming a non-penetrating hole for inserting the passive device chip in the insulating layer of the raw material laminated on the disc forming the core layer; After the circuit pattern is formed on the copper foil of the raw material, a passive element chip is inserted into an unthrough hole, and an insulating layer or another raw material in which a copper foil layer is laminated on one surface of the insulating layer is laminated on both sides of the raw material into which the passive element chip is inserted. A second step of heating and pressing; A third step of processing a via hole for providing an electrical connection to an outside of the electrode of the passive device chip; And a fourth step of forming copper plating on the via hole and forming a circuit pattern on the outside.
또한, 본 발명은 코어(Core)층에 수동소자칩을 삽입할 미관통구멍을 형성하고 미관통 구멍의 바닥면에는 회로패턴을 형성할 수 있도록 동박층이 남아있도록 하는 제1 단계; 상기 미관통구멍에 수동소자칩을 삽입하고, 상기 수동소자칩이 삽입된 코어에 절연층 또는 절연층의 일면에 동박층이 적층된 원자재를 수동소자칩이 삽입된 한면에 적층하여 가열가압하는 제 2 단계; 상기 미관통 구멍의 바닥면에 있던 동박층에 회로를 포함한 패턴을 형성하고 절연층 또는 절연층의 일면에 동박층이 적층된 원자재를 회로를 형성한 미관통 구멍의 바닥 쪽 면에 적층하여 가열가압하는 제 3 단계; 상기 수동소자칩의 전극에 외부와의 전기적 접속을 제공하는 비아홀을 가공하는 제 4 단계; 및 상기 비아홀에 동도금을 형성하고 외부에 회로패턴을 형성하는 제 5 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention comprises a first step of forming a non-through hole for inserting the passive element chip in the core layer and the copper foil layer remains to form a circuit pattern on the bottom surface of the non-through hole; The passive element chip is inserted into the non-through hole, and an insulating layer or a raw material in which a copper foil layer is laminated on one surface of the insulating layer on the core into which the passive element chip is inserted is laminated on one surface where the passive element chip is inserted and heated and pressed. Two steps; A pattern including a circuit was formed on the copper foil layer on the bottom surface of the unthrough hole, and the heating material was laminated by laminating the raw material on which the copper foil layer was laminated on one surface of the insulating layer or on the bottom surface of the unthrough hole on which the circuit was formed. A third step of doing; A fourth step of processing a via hole for providing an electrical connection to an outside of the electrode of the passive device chip; And a fifth step of forming copper plating on the via hole and forming a circuit pattern on the outside.
또한, 본 발명은 코어층을 형성하는 원판에 적층된 원자재의 절연층에 수동소자칩을 올려놓는 제 1 단계; 상기 제1 단계의 수동소자칩이 적층된 원자재에 미경화된 절연수지를 적층하여 가열가압하는 제 2 단계; 상기 수동소자칩의 전극에 외부와의 전기적 접속을 제공하는 비아홀을 가공하는 제 3 단계; 및 상기 비아홀에 동도금을 형성하고 외부에 회로패턴을 형성하는 제 4 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is a first step of placing a passive device chip on the insulating layer of the raw material laminated on the disc forming the core layer; A second step of heating and pressing the uncured insulating resin on the raw material on which the passive device chip of the first step is laminated; A third step of processing a via hole for providing an electrical connection to an outside of the electrode of the passive device chip; And a fourth step of forming copper plating on the via hole and forming a circuit pattern on the outside.
또한, 본 발명은 회로패턴이 형성된 코어(Core)층에 수동소자칩을 올려놓는 제 1 단계; 상기 코어층에 절연층 또는 절연층의 일면에 동박층이 적층된 원자재를 양면에서 적층하여 가열가압하는 제 2 단계; 상기 수동소자칩의 전극에 외부와의 전기적 접속을 제공하는 비아홀을 가공하는 제 3 단계; 및 상기 비아홀에 동도금을 형성하고 외부에 회로패턴을 형성하는 제 4 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is a first step of placing a passive device chip on the core (Core) layer in which a circuit pattern is formed; A second step of heating and pressurizing the raw material having an insulating layer or a copper foil layer laminated on one surface of the insulating layer on both surfaces of the core layer; A third step of processing a via hole for providing an electrical connection to an outside of the electrode of the passive device chip; And a fourth step of forming copper plating on the via hole and forming a circuit pattern on the outside.
또한, 본 발명은, 코어층을 형성하는 원판에 적층된 원자재의 절연층에 수동소자칩을 삽입할 미관통 구멍을 형성하고 회로패턴을 형성한 후 미관통구멍에 수동소자칩을 삽입하는 제 1 단계; 상기 수동소자칩이 삽입된 원자재에 절연층을 적층하고, 전기전도성 범프가 구비된 동박을 적층하여 가열가압하는 제 2 단계; 및 외 부에 회로패턴을 형성하는 제 3 단계를 포함하여 이루어 진것을 특징으로 한다.In addition, the present invention provides a first through-hole through which a passive element chip is to be inserted into an insulating layer of a raw material stacked on a disc forming a core layer, and after the circuit pattern is formed, inserting the passive element chip into an unthrough hole. step; A second step of laminating an insulating layer on the raw material into which the passive device chip is inserted and laminating copper foil having an electrically conductive bump; And a third step of forming a circuit pattern on the outside.
또한, 본 발명은, 코어(Core)층에 수동소자칩을 삽입할 미관통 구멍을 형성하는 제 1 단계; 상기 원자재의 동박에 회로패턴을 형성한 후 미관통구멍에 수동소자칩을 삽입하는 제 2 단계; 상기 수동소자칩이 삽입된 원자재에 전도성 범프가 형성된 동박층을 구비한 원자재를 적층하여 가열가압하는 제 3 단계; 및 외부에 회로패턴을 형성하는 제 4 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention, the first step of forming a non-through hole to insert the passive device chip in the core layer; A second step of forming a circuit pattern on the copper foil of the raw material and inserting a passive element chip into an unthrough hole; A third step of laminating a raw material having a copper foil layer having conductive bumps formed thereon on the raw material into which the passive device chip is inserted and heating and pressing the raw material; And a fourth step of forming a circuit pattern on the outside.
또한, 본 발명은 코어층 혹은 코어층을 형성하는 원판에 적층된 원자재에 수동소자칩을 올려놓는 제 1 단계; 상기 수동소자칩이 위치한 원자재에 전도성 범프가 형성된 동박층을 구비한 원자재를 적층하여 가열가압하는 제 2 단계; 및 외부에 회로패턴을 형성하는 제 3 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is a first step of placing a passive element chip on the core layer or the raw material laminated on the original plate forming the core layer; A second step of laminating a raw material having a copper foil layer having conductive bumps formed thereon on the raw material where the passive device chip is located and heating and pressing the raw material; And a third step of forming a circuit pattern on the outside.
이제, 도 1a 이하를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Referring now to Figure 1a below, the preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
도 1a ~도 1e는 본 발명의 제1 실시예에 따른 수동소자칩 내장형의 인쇄회로기판의 제조방법의 공정도이다.1A to 1E are process diagrams of a method of manufacturing a printed circuit board of a passive element chip embedded type according to a first embodiment of the present invention.
먼저, 도 1a에서와 같이 코어(core)층을 형성하는 원판(100)의 동박(102)에 화상형성공정을 이용하여 회로패턴을 형성하고, 그 위에 절연물질(111) 또는 절연물질(111)과 한면이 동박(112)으로 이루어진 원자재(110)를 진공에서 가열가압하여 적층한다. First, as shown in FIG. 1A, a circuit pattern is formed on the
이러한 원판(100)으로 사용된 동박 적층판의 종류에는 그 용도에 따라, 유리 /에폭시 동박 적층판, 내열수지 동박 적층판, 종이/페놀 동박 적층판, 고주파용 동박 적층판, 플렉시블 동박 적층판(flexible copper clad laminate), 복합 동박 적층판 등의 여러 가지가 있다. 그러나, 양면 인쇄회로기판 및 다층 인쇄회로기판 제조에는 주로 사용되는 절연 수지층(101)에 동박층(102, 103)이 입혀진 유리/에폭시 동박 적층판(100)을 사용하는 것이 바람직하다. The type of copper foil laminate used as the
이러한, 원판(100)에 드라이 필름(dry film; 미도시)을 도포한 후, 소정의 패턴이 인쇄된 아트 워크 필름(art work film)을 이용하여 드라이 필름을 노광 및 현상함으로써, 드라이 필름에 소정의 패턴을 형성하고, 부식액을 분무하여 드라이 필름에 의해 보호되는 영역을 제외한 나머지 영역의 동박(102)을 제거하며, 역할을 다한 드라이 필름을 박리하여 최종적으로 동박(102)의 배선패턴을 형성한다.After applying a dry film (not shown) to the
드라이 필름은 커버 필름(cover film), 포토레지스트 필름(photo-resist film) 및 마일러 필름(Mylar film)의 3층으로 구성되며, 실질적으로 레지스트 역할을 하는 층은 포토레지스트 필름이다.The dry film is composed of three layers, a cover film, a photo-resist film, and a mylar film, and a layer that substantially acts as a resist is a photoresist film.
드라이 필름의 노광 및 현상 공정은 소정의 패턴이 인쇄된 아트 워크 필름을 드라이 필름 위에 밀착시킨 후 자외선을 조사한다. In the exposure and development steps of the dry film, the artwork film having a predetermined pattern printed thereon is brought into close contact with the dry film and then irradiated with ultraviolet rays.
이때, 아트 워크 필름의 패턴이 인쇄된 검은 부분은 자외선이 투과하지 못하고, 인쇄되지 않은 부분은 자외선이 투과하여 아트 워크 필름 아래의 드라이 필름을 경화시키게 된다. In this case, the black portion on which the pattern of the artwork film is printed does not transmit ultraviolet rays, and the non-printed portions transmit ultraviolet rays to cure the dry film under the artwork film.
이렇게 드라이 필름이 경화된 동박 적층판(102)을 현상액에 담그면 경화되지 않은 드라이 필름 부분이 현상액에 의해 제거되고, 경화된 드라이 필름 부분만 남 아서 레지스트 패턴을 형성한다. 여기서 현상액으로는 탄산나트륨(Na2CO3) 또는 탄산칼슘(K2CO3)의 수용액 등을 사용한다.Thus, when the dry film hardened copper foil laminated
이처럼 화상 형성 공정을 통하여 원판(100) 위에 레지스트 패턴이 형성되면 부식액을 분무하여 레지스트 패턴에 의해 보호되는 영역을 제외한 나머지 영역의 동박(102)을 제거하며, 역할을 다한 레지스트 패턴을 박리하여 최종적으로 동박(102)의 배선패턴을 형성한다. As such, when a resist pattern is formed on the
그리고, 도 1b에서와 같이 수동소자칩이 삽입되어야 할 부분에 미관통구멍(113a, 113b)을 형성하고, 칩이 삽입되는 동박층(112)에는 화상공정을 통하여 회로패턴을 형성하는데, 이때, 수동소자칩(120a, 120b)이 삽입되는 구멍 부위의 아래쪽에는 부식액이 분무되도록 하여 동박을 완전히 제거 할 수도 있고, 부식액이 들어가지 않게 하여 동박층(112)을 회로패턴의 형성에서 만들어 놓은 형상을 그대로 남겨둘 수 있다. In addition, as shown in FIG. 1B,
그리고, 도 1c에서와 같이 수동소자칩(120a, 120b)이 삽입되어야 할 부분에 형성된 미관통구멍(113a, 113b)에 수동소자칩(120a, 120b)을 삽입한다.1C, the
그리고 도 1d에서와 같이 절연물질(131) 또는 절연물질(131)과 일면이 동박(132)으로 이루어진 원판(130)을 적층하고 진공에서 가열가압을 통해 수동소자칩(120a, 120b)을 인쇄회로기판에 내장시킨다. In addition, as shown in FIG. 1D, an insulating
다음으로 도 1e에서와 같이 인쇄회로기판에 내장된 수동소자칩(120a, 120b)의 전극을 회로적으로 연결하기 위해 비아홀(141~146)을 가공하고 비아홀(141~146) 의 측벽에 무전해 동도금 및 전해 동도금을 수행하여 도금층(151~156)을 형성한다.Next, via
여기서 비아홀(141~146)을 형성하는 과정은 CNC 드릴(Computer Numerical Control Drill) 또는 레이저를 사용하여 사전에 설정된 위치에 따라 비아홀을 형성하는 방식을 사용하는 것이 바람직하다.In the process of forming the via
CNC 드릴을 이용하는 방식은 양면 인쇄회로기판의 비아홀이나 다층 인쇄회로기판의 도통홀(through hole)을 형성 시에 적당하다. The CNC drill method is suitable for forming via holes in double-sided printed circuit boards or through holes in multilayer printed circuit boards.
이러한 CNC 드릴을 이용하여 비아홀 또는 도통홀을 가공한 후에, 드릴링 시 발생하는 동박의 버(burr), 비아홀 내벽의 먼지, 동박층 표면의 먼지 등을 제거하는 디버링(deburring) 공정을 수행하는 것이 바람직하다. 이 경우, 동박층 표면에 거칠기(roughness)가 부여됨으로써, 이후 동도금 공정에서 동과의 밀착력이 향상되는 장점이 있다.After processing the via hole or the through hole using the CNC drill, it is preferable to perform a deburring process to remove burrs of copper foil, dust on the inner wall of the via hole, and dust on the surface of the copper foil layer generated during drilling. Do. In this case, since a roughness is provided on the surface of the copper foil layer, there is an advantage in that adhesion to copper is improved in the copper plating process.
레이저를 이용하는 방식은 다층 인쇄회로기판의 마이크로 비아홀(micro via hole)을 형성 시에 적당하다. 이러한 레이저를 이용하는 방식으로, YAG(Yttrium Aluminum Garnet) 레이저를 이용하여 동박층과 절연 수지층을 동시에 가공할 수도 있고, 비아홀이 형성될 부분의 동박층을 식각한 후 이산화탄소 레이저를 이용하여 절연 수지층을 가공할 수도 있다.The method using a laser is suitable for forming micro via holes of a multilayer printed circuit board. By using such a laser, the copper foil layer and the insulating resin layer may be simultaneously processed using a Yttrium Aluminum Garnet (YAG) laser, or the insulating resin layer is etched using a carbon dioxide laser after etching the copper foil layer in the portion where the via hole is to be formed. Can also be processed.
그리고, 비아홀을 형성한 후에, 형성 시 발생하는 열로 인하여 원판의 절연 수지층 등이 녹아서 비아홀의 측벽에 발생하는 스미어(smear)를 제거하는 디스미어(desmear) 공정을 수행하는 것이 바람직하다.In addition, after the via hole is formed, it is preferable to perform a desmear process of removing the smear generated on the sidewall of the via hole by melting the insulating resin layer of the disc due to the heat generated during the formation.
한편, 여기서 원판의 비아홀의 측벽이 절연 수지층이므로, 비아홀 형성 후 바로 전해 동도금을 수행할 수 없다. 따라서, 형성된 비아홀의 전기적 연결 및 전해 동도금 수행하기 위하여 무전해 동도금을 수행한다. On the other hand, since the sidewall of the via hole of the disc is an insulating resin layer, electrolytic copper plating cannot be performed immediately after the via hole is formed. Therefore, electroless copper plating is performed to perform electrical connection and electrolytic copper plating of the formed via holes.
무전해 동도금은 절연체에 대한 도금이므로, 전기를 띤 이온에 의한 반응을 기대할 수 없다. 무전해 동도금은 석출반응에 의해 이루어지며, 석출반응은 촉매에 의해 촉진된다. Since electroless copper plating is plating on an insulator, it cannot be expected to react with electrically ions. Electroless copper plating is achieved by precipitation reactions, which are facilitated by catalysts.
도금액으로부터 동이 석출되기 위해서는 도금하려는 재료의 표면에 촉매가 부착되어야 한다. 이는 무전해 동도금이 많은 전처리를 필요로 함을 나타낸다.To deposit copper from the plating solution, a catalyst must be attached to the surface of the material to be plated. This indicates that electroless copper plating requires a lot of pretreatment.
일실시예로, 무전해 동도금 공정은 탈지(cleanet) 과정, 소프트 부식(soft etching) 과정, 예비 촉매처리(pre-catalyst) 과정, 촉매처리 과정, 활성화(accelerator)과정, 무전해 동도금 과정 및 산화방지 처리 과정을 포함한다.In one embodiment, the electroless copper plating process includes a degreasing process, a soft etching process, a pre-catalyst process, a catalyst treatment process, an activation process, an electroless copper plating process, and an oxidation process. Prevention process.
탈지 과정에서, 동박층 표면에 존재하는 산화물이나 이물질, 특히 유지분 등을 산 또는 알칼리 계면 활성제가 포함된 약품으로 제거한 후 계면활성제를 완전히 수세한다.In the degreasing process, oxides or foreign substances present on the surface of the copper foil layer, particularly oils and fats, are removed with a chemical containing an acid or an alkali surfactant, and then the surfactant is washed with water completely.
소프트 부식 과정에서, 동박층 표면에 미세한 거칠기(예를 들면, 약 1㎛∼2㎛)를 만들어 도금단계에서 동입자가 균일하게 밀착되도록 하며, 탈지 과정에서 처리되지 않은 오염물을 제거한다.In the soft corrosion process, fine roughness (for example, about 1 μm to 2 μm) is formed on the surface of the copper foil layer to uniformly adhere copper particles in the plating step, and remove untreated contaminants during the degreasing process.
예비 촉매처리 과정에서, 낮은 농도의 촉매약품에 원판을 담금으로써, 촉매처리 단계에서 사용되는 약품이 오염되거나 농도가 변화하는 것을 방지한다. 더욱이, 같은 성분의 약품조에 원판을 미리 담그는 것이므로 촉매처리가 보다 활성화되는 효과가 있다. 이러한 예비 촉매처리 과정은 1%∼3%로 희석된 촉매약품을 사용하는 것이 바람직하다.In the preliminary catalysis, the disc is immersed in a low concentration of the catalyst chemical to prevent contamination of the chemical used in the catalytic treatment step or the concentration change. Moreover, since the original plate is immersed in the chemical tank of the same component, there is an effect that the catalytic treatment is activated more. In this precatalyst, it is preferable to use a catalyst chemical diluted to 1% to 3%.
촉매처리 과정에서, 원판의 동박층 및 절연 수지층면(예를 들면, 비아홀의 측벽)에 촉매입자를 입혀준다. 촉매입자는 Pd-Sn 화합물을 사용하는 것이 바람직하며, 이 Pd-Sn 화합물은 도금되는 입자인 Cu2+와 Pd2-가 결합하여 도금을 촉진하는 역할을 한다.In the catalyst treatment process, the catalyst particles are coated on the copper foil layer and the insulating resin layer surface (for example, sidewalls of the via holes) of the original plate. And serves to facilitate binding to the plating-catalyst particle is preferred to use a Pd-Sn compound, a Pd-Sn compound grains of Cu 2 + 2 and Pd plated.
무전해 동도금 과정에서, 도금액은 CuSO4, HCHO, NaOH 및 기타 안정제로 이루어지는 것이 바람직하다. 도금반응이 지속되기 위해서는 화학 반응이 균형을 이루어야 하며, 이를 위해 도금액의 조성을 제어하는 것이 중요하다. 조성을 유지하기 위해서는 부족한 성분의 적절한 공급, 기계 교반, 도금액의 순화 시스템 등이 잘 운영되어야 한다. 반응의 결과로 발생되는 부산물을 위한 여과장치가 필요하며, 이를 활용함으로써 도금액의 사용시간이 연장될 수 있다.In the electroless copper plating process, the plating solution is preferably made of CuSO 4 , HCHO, NaOH and other stabilizers. In order for the plating reaction to be continued, it is necessary to balance the chemical reaction. For this purpose, it is important to control the composition of the plating solution. In order to maintain the composition, proper supply of scarce components, mechanical agitation, and a purification system of the plating liquid should be well operated. A filtration device for the by-products generated as a result of the reaction is required, and the use time of the plating liquid can be extended by utilizing the same.
산화방지 처리 과정에서, 무전해 동도금 후에 잔존하는 알칼리 성분으로 인해 도금막이 산화되는 것을 방지하기 위해 산화방지막을 전면에 코팅한다.In the anti-oxidation process, the anti-oxidation film is coated on the entire surface to prevent the plating film from being oxidized due to the alkali component remaining after the electroless copper plating.
그러나, 상술한 무전해 동도금 공정은 일반적으로 전해 동도금에 비하여 물리적 특성이 떨어지므로 얇게 형성한다.However, the above-mentioned electroless copper plating process is generally thinner because its physical properties are lower than those of electrolytic copper plating.
그리고, 동박(103, 132)에 드라이 필름(dry film; 미도시)을 도포한 후, 소정의 패턴이 인쇄된 아트 워크 필름(art work film)을 이용하여 드라이 필름을 노광 및 현상함으로써, 드라이 필름에 소정의 패턴을 형성하고, 부식액을 분무하여 드라이 필름에 의해 보호되는 영역을 제외한 나머지 영역의 동박(103, 132)을 제거하며, 역할을 다한 드라이 필름을 박리하여 최종적으로 동박(103, 132)의 배선패턴을 형성한다. And after apply | coating a dry film (not shown) to
그리고 도 1안에서 칩 수동소자는 하나의 절연층이 아닌 둘 이상의 절연층에 걸쳐서 삽입 되도록 할 수 있다. In FIG. 1, the chip passive device may be inserted over two or more insulating layers instead of one insulating layer.
도 2a ~도 2e는 본 발명의 제2 실시예에 따른 수동소자칩 내장형의 인쇄회로기판의 제조방법의 공정도이다.2A to 2E are flowcharts illustrating a method of manufacturing a printed circuit board having a passive element chip according to a second embodiment of the present invention.
도 2a 내지 도 2e의 제2 실시예가 도 1a 내지 도 1e의 제1 실시예와 다른 점은 코어(Core)층에 칩이 삽입되어 수동소자가 삽입될 바닥의 동박에 여러 가지 패턴을 형성할 수 있다는 점이다.2A to 2E is different from the first embodiment of FIGS. 1A to 1E, in which a chip is inserted into a core layer to form various patterns on a copper foil on a bottom where a passive element is to be inserted. Is that there is.
먼저, 도 2a에서와 같이, 절연 수지층(201)에 동박층(202, 203)이 입혀진 동박 적층판인 원판(200)을 준비하고, 수동소자칩(220a, 220b)이 삽입될 미관통구멍(210a, 210b)을 형성하기 위해 화상형성공정을 이용하여 동박층(202)의 일부를 제거하는 것이 바람직하다. First, as shown in Figure 2a, to prepare the
그리고, 도 2b에서와 같이, 원판(200)에 수동소자칩(220a, 220b)이 삽입될 미관통구멍(210a, 210b)을 형성하고, 이때 미관통구멍(210a, 210b)의 바닥면에는 삽입된 수동소자칩(220a, 220b)이 아래로 빠지지 않도록 하기 위해 동박(203)을 제거하지 않는 것이 바람직하다. In addition, as shown in FIG. 2B, the
그리고, 도 2c에서와 같이 미관통구멍(210a, 210b)에 수동소자칩(220a, 220b)을 삽입하고 그 위에 절연층(231) 또는 절연층(231)과 일면이 동박(232)으로 된 원자재(230)를 적층하고 진공에서 가열가압하여 수동소자칩(220a, 220b)을 내장 시킨다. Then, as shown in FIG. 2C, the
그리고, 도 2d에서와 같이 미관통구멍(210a, 210b)의 바닥면인 동박(203)에 화상형성공정을 이용하여 회로를 형성하는 것이 바람직하고, 불필요한 경우에는 완전히 하며, 그 위에 절연층(241) 또는 절연층(241)과 한 면이 동박(242)으로 된 원판(240)을 적층하고 진공에서 가열가압한다. As shown in FIG. 2D, it is preferable to form a circuit in the
다음으로 도 2e에서와 같이 인쇄회로기판에 내장된 수동소자칩(220a, 220b)의 전극을 회로적으로 연결하기 위해 비아홀(251~256)을 가공하고 비아홀(251~256)의 측벽에 무전해 동도금 및 전해 동도금을 수행하여 도금층(261~266)을 형성한다. 그리고, 드라이 필름(dry film; 미도시)을 도포한 후, 소정의 패턴이 인쇄된 아트 워크 필름(art work film)을 이용하여 드라이 필름을 노광 및 현상함으로써, 드라이 필름에 소정의 패턴을 형성하고, 부식액을 분무하여 드라이 필름에 의해 보호되는 영역을 제외한 나머지 영역의 동박을 제거하며, 역할을 다한 드라이 필름을 박리하여 최종적으로 동박(232, 242)의 배선패턴을 형성한다. Next, via
그리고 도 2안에서 칩 수동소자는 하나의 절연층이 아닌 둘 이상의 절연층에걸쳐서 삽입 되도록 할 수 있다. In FIG. 2, the chip passive device may be inserted through two or more insulating layers instead of one insulating layer.
도 3a ~도 3d는 본 발명의 제3 실시예에 따른 수동소자칩 내장형의 인쇄회로기판의 제조방법의 공정도이다.3A to 3D are flowcharts illustrating a method of manufacturing a printed circuit board having a passive element chip according to a third embodiment of the present invention.
도 3a에서와 같이 코어층을 형성하는 원판(300)의 동박(302)에 화상형성공정을 이용하여 회로패턴을 형성하고, 그 위에 절연물질(311) 또는 절연물질(311)과 일면이 동박(312)으로 이루어진 원판(310)을 진공에서 가열가압하여 적층하고, 수 동소자칩(320a, 320b)이 위치할 곳에 화상형성공정을 이용하여 동박층(312)의 일부를 제거 하는 것이 바람직 하다.As shown in FIG. 3A, a circuit pattern is formed on the
다음에 도 3b에서와 같이 수동소자칩(320a, 320b)이 삽입될 부위를 화상 형성공정을 거쳐 형성하고 이곳에 수동소자칩(320a, 320b)을 삽입하고, 그 위에 절연물질(341) 또는 절연물질(341)과 일면이 동박(342)으로 이루어진 원판(340)을 적층한다. 이때, 절연물질(341)에는 구멍을 형성하여 수동소자칩(320a, 320b)이 절연물질(341)속으로 쉽게 내장되도록 하는 것이 바람직 하지만, 반드시 절연물질(341)에 구멍(343)을 형성하지 않아도 된다.Next, as shown in FIG. 3B, a portion into which the
그리고, 도 3c에서와 같이 수동소자칩(320a, 320b)을 칩이 삽입될 부위에 놓여 있고 그 위에 절연물질(341) 또는 절연물질(341)과 일면이 동박(342)으로 이루어진 원판(340)을 덮고, 진공에서 가열가압을 하여 수동소자칩(320a, 320b)을 내장한다.And, as shown in FIG. 3c, the
다음으로, 도 3d에서와 같이 인쇄회로기판에 내장된 수동소자칩(320a, 320b)의 전극을 회로적으로 연결하기 위해 비아홀(351~354)을 가공하고 비아홀(351~354)의 측벽에 무전해 동도금 및 전해 동도금을 수행하여 도금층(361~364)을 형성한다. 그리고, 드라이 필름(dry film; 미도시)을 도포한 후, 소정의 패턴이 인쇄된 아트 워크 필름(art work film)을 이용하여 드라이 필름을 노광 및 현상함으로써, 드라이 필름에 소정의 패턴을 형성하고, 부식액을 분무하여 드라이 필름에 의해 보호되는 영역을 제외한 나머지 영역의 동박을 제거하며, 역할을 다한 드라이 필름을 박리하여 최종적으로 동박(301, 342)의 배선패턴을 형성한다. Next, as illustrated in FIG. 3D, via
그리고 도 3안에서 칩 수동소자는 하나의 절연층이 아닌 둘 이상의 절연층에 걸쳐서 삽입 되도록 할 수 있다. In FIG. 3, the chip passive device may be inserted over two or more insulating layers instead of one insulating layer.
도 4a ~도 4d는 본 발명의 제4 실시예에 따른 수동소자칩 내장형의 인쇄회로기판의 제조방법의 공정도이다.4A to 4D are flowcharts illustrating a method of manufacturing a printed circuit board having a passive device chip according to a fourth embodiment of the present invention.
도 4a 내지 도 4d의 제4 실시예가 도 3a 내지 도 3d의 제3 실시예와 다른 점은 코어(Core)층의 표면에 칩이 삽입된다는 점이다.The fourth embodiment of FIGS. 4A to 4D differs from the third embodiment of FIGS. 3A to 3D in that the chip is inserted into the surface of the core layer.
먼저, 도 4a에서와 같이, 절연 수지층(401)에 동박층(402, 403)이 입혀진 동박 적층판인 원판(400)을 준비하고, 수동소자칩(410a, 410b)이 삽입될 부위를 화상 형성공정을 거쳐 형성한다.First, as shown in Figure 4a, to prepare a
이때 양면의 동박층(400)에 회로를 수동소자칩(410a, 410b)이 삽입될 부위와 동시에 형성하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable to form a circuit on both sides of the
그리고, 도 4b에서와 같이, 수동소자칩(410a, 410b)이 삽입될 부위에 수동소자칩(410a, 410b)을 삽입하고, 그 위에 절연물질(411) 또는 절연물질(411)과 일면 이 동박(412)으로 이루어진 원판(410)을 적층한다. 이때, 절연물질(411)에는 구멍(413)을 형성하여 수동소자칩(410a, 410b)이 절연물질(411)속으로 쉽게 내장되도록 하는 것이 바람직 하지만, 반드시 절연물질(411)에 구멍(413)을 형성하지 않아도 된다.4B, the
그리고, 도 4c에서와 같이 수동소자칩(410a, 410b)을 칩이 삽입될 부위에 놓여 있고 그 위에 절연물질(411) 또는 절연물질(411)과 일면이 동박(412)으로 이루어진 원판(410)을 덮고, 진공에서 가열가압을 하여 수동소자칩(410a, 410b)을 내장 한다.And, as shown in FIG. 4C, the
다음으로, 도 4d에서와 같이 인쇄회로기판에 내장된 수동소자칩(410a, 410b)의 전극을 회로적으로 연결하기 위해 비아홀(431~434)을 가공하고 비아홀(431~434)의 측벽에 무전해 동도금 및 전해 동도금을 수행하여 도금층(441~444)을 형성한다.그리고, 드라이 필름(dry film; 미도시)을 도포한 후, 소정의 패턴이 인쇄된 아트 워크 필름(art work film)을 이용하여 드라이 필름을 노광 및 현상함으로써, 드라이 필름에 소정의 패턴을 형성하고, 부식액을 분무하여 드라이 필름에 의해 보호되는 영역을 제외한 나머지 영역의 동박을 제거하며, 역할을 다한 드라이 필름을 박리하여 최종적으로 동박(412, 422)의 배선패턴을 형성한다. Next, as illustrated in FIG. 4D, via
그리고 도 4안에서 칩 수동소자는 하나의 절연층이 아닌 둘 이상의 절연층에 걸쳐서 삽입 되도록 할 수 있다. In FIG. 4, the chip passive device may be inserted over two or more insulating layers instead of one insulating layer.
도 5a ~도 5e는 본 발명의 제5 실시예에 따른 수동소자칩 내장형의 인쇄회로기판의 제조방법의 공정도이다.5A through 5E are flowcharts illustrating a method of manufacturing a printed circuit board having a passive device chip according to a fifth embodiment of the present invention.
먼저, 도 5a에서와 같이 코어층을 형성하는 원판(500)의 동박(502, 503)에 화상형성공정을 이용하여 회로패턴을 형성하고, 그 위에 절연물질(511) 또는 절연물질(511)과 한면이 동박(512)으로 이루어진 원판(510)을 진공에서 가열가압하여 적층하고, 수동소자칩(530a, 530b)이 삽입될 미관통구멍(520a, 520b)을 형성하기 위해 화상형성 공정을 이용하여 동박층(512)의 일부를 제거하는 것이 바람직 하다. First, as shown in FIG. 5A, a circuit pattern is formed on the copper foils 502 and 503 of the
그리고, 도 5b에서와 같이 수동소자칩(530a, 530b)이 삽입되어야 할 부분에 미관통구멍(520a, 520b)을 형성하고, 칩이 삽입되는 동박층(512)에는 화상공정을 통하여 회로패턴을 형성하는데, 이때, 수동소자칩(530a, 530b)이 삽입되는 구멍(520a, 520b)의 아래쪽에는 부식액이 분무되도록 하여 동박(512)을 완전히 제거 할 수도 있고, 부식액이 들어가지 않게 하여 동박층(512)을 회로패턴의 형성에서 만들어 놓은형상을 그대로 남겨둘 수 있다. As shown in FIG. 5B, the
그리고, 도 5c에서와 같이 수동소자칩(530a, 530b)이 삽입되어야 할 부분에 형성된 미관통구멍(520a, 520b)에 수동소자칩(530a, 530b)을 삽입한다.As shown in FIG. 5C, the
그리고 도 5d에서와 같이 절연물질(541) 또는 절연물질(541)과 일면이 동박(542)으로 이루어진 원판(540)을 적층하고 진공에서 가열가압을 통해 수동소자칩(530a, 530b)을 인쇄회로기판에 내장시킨다. 이때 동박에는 수동소자칩(530a, 530b)과 전기적 접촉을 가능하게 하는 범프(543a~543d)를 포함하고 있는 동박을 사용한다.Then, as shown in FIG. 5D, an insulating
그리고 도5e에서와 같이 화상형성공정을 이용하여 최종적으로 동박의 배선패턴을 형성한다.Then, as shown in FIG. 5E, a wiring pattern of copper foil is finally formed by using an image forming process.
그리고 도 5안에서 칩 수동소자는 하나의 절연층이 아닌 둘 이상의 절연층에 걸쳐서 삽입 되도록 할 수 있다. In FIG. 5, the chip passive device may be inserted over two or more insulating layers instead of one insulating layer.
도 6a ~도 6c는 본 발명의 제6 실시예에 따른 수동소자칩 내장형의 인쇄회로기판의 제조방법의 공정도이다.6A to 6C are flowcharts illustrating a method of manufacturing a printed circuit board having a passive element chip according to a sixth embodiment of the present invention.
도 6a에서와 같이 원판(600)의 동박(602, 603)에 화상형성공정을 이용하여 회로패턴을 형성하고, 그 위에 절연물질(611) 또는 절연물질(611)과 일면이 동박(612)으로 이루어진 원판(610)을 진공에서 가열가압하여 적층하고, 수동소자칩 (620a, 620b)이 위치할 곳에 화상형성공정을 이용하여 동박층(612)의 일부를 제거 하는 것이 바람직 하다.As shown in FIG. 6A, a circuit pattern is formed on the copper foils 602 and 603 of the
다음에 도 6b에서와 같이 수동소자칩(620a, 620b)이 삽입될 부위를 화상 형성공정을 거쳐 형성하고 이곳에 수동소자칩(620a, 620b)을 삽입하고, 그 위에 절연물질(641) 또는 절연물질(641)과 일면이 동박(642)으로 이루어진 원판(640)을 적층한다. 이때, 절연물질(641)에는 구멍을 형성하여 수동소자칩(620a, 620b)이 절연물질(641)속으로 쉽게 내장되도록 하는 것이 바람직 하지만, 반드시 절연물질(641)에 구멍을 형성하지 않아도 된다. 이때 동박에는 수동소자칩(620a, 620b)과 전기적 접촉을 가능하게 하는 범프(644a~644d)를 포함하고 있는 동박을 사용한다. Next, as shown in FIG. 6B, a portion where the
그리고 도6c에서와 같이 화상형성공정을 이용하여 최종적으로 동박(603, 642)의 배선패턴을 형성한다. 6C, the wiring patterns of the copper foils 603 and 642 are finally formed using an image forming process.
그리고 도 6안에서 칩 수동소자는 하나의 절연층이 아닌 둘 이상의 절연층에 걸쳐서 삽입 되도록 할 수 있다. In FIG. 6, the chip passive device may be inserted over two or more insulating layers instead of one insulating layer.
한편, 수동소자칩(710)을 도 7에서 알 수 있는 바와 같이 바닥면에 여러모양의 패턴(702)을 만들어 놓을 수 있다. 패턴(702)은 수동소자칩과 기판의 절연체간의 열팽창계수의 차이를 줄이는 기능도 수행하고, 동시에 이러한 패턴(702)은 접속물질(703a, 704a)을 이용하여 패턴과 칩을 연결 할 수 있는데, 전기전도도가 있는 물질로는 전기적으로 접속시키며, 전기전도도가 없는 물질로는 칩과 바닥의 패드와 결속시킬 수 있다. Meanwhile, as shown in FIG. 7, the
이러한 전극 팽창 흡수 패턴(703a, 704b)은 수동소자칩이 전극의 팽창을 흡수하는 기능을 수행한다.The electrode
도 8a 내지 도 8d는 도 1 내지 도 6에 이용되는 하부 동박층에 형성된 전극 팽창 흡수 패턴의 예를 나타내는 도면이다.8A to 8D are diagrams showing examples of electrode expansion and absorption patterns formed on the lower copper foil layers used in FIGS. 1 to 6.
도 8a와 같이 하부 동박층에 전극 팽창 흡수 패턴은 하나로 형성되어 있도록 할 수 있다.As shown in FIG. 8A, the electrode expansion absorption pattern may be formed in one of the lower copper foil layers.
도 8b 내지 도 8d 에서와 같이 다양한 형태의 패드 혹은 패턴으로 형성 할 수 있다.As illustrated in FIGS. 8B to 8D, pads or patterns having various shapes may be formed.
한편, 상기 수동소자칩은 인쇄회로기판 위에 실장 가능한 모든 형태의 수동소자의 하나일 수 있다.Meanwhile, the passive device chip may be one of all types of passive devices that can be mounted on a printed circuit board.
여기에서, 상술한 본 발명에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Herein, while the present invention has been described with reference to the preferred embodiments, those skilled in the art can variously change the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. It will be appreciated that modifications and variations can be made.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 기존 SMT 방법에 비해서 기판 표면에 부착되는 부품을 내장시킴으로써 표면 실장면적이 늘어나며, 늘어난 면적만큼 기판의 크기를 줄일 수 있게 되면 동일 면적에서 더 많은 회로기판을 제작 할 수 있다.According to the present invention as described above, compared to the existing SMT method by embedding the components to be attached to the surface of the surface surface area is increased, if the size of the substrate can be reduced by the increased area can be manufactured more circuit boards in the same area have.
또한, 본 발명에 따르면, 기존 SMT 방법에 비해서 솔더 조인트가 없어지게 됨에 따라 환경규제 대상 물질인 납을 줄 일 수 있으며, 신호 잡음 역시 줄어들게 된다.In addition, according to the present invention, as the solder joint is eliminated as compared to the conventional SMT method, it is possible to reduce lead, which is an environmental target material, and signal noise is also reduced.
또한, 본 발명에 따르면, 기존 시트 형태에 비해서 구현하지 못한 큰 용량값의 수동소자를 회로기판 내부에 실장 할 수 있게 됨에 따라 많은 응용이 생긴다.In addition, according to the present invention, many applications occur as the passive element having a large capacitance value, which is not realized as compared with the conventional sheet form, can be mounted inside the circuit board.
또한, 본 발명에 따르면, 기존 칩 내장기술에 비해서 칩이 밑으로 빠지지 않도록 고안 하였으므로, 공정 중에 취급이 용이하다. In addition, according to the present invention, since the chip is designed not to fall out as compared to the existing chip embedded technology, handling is easy during the process.
또한, 본 발명에 따르면, 기존 칩 내장기술에 비해서 칩 삽입을 위한 공간을 관통홀이 아닌 비 관통홀을 형성하게 됨에 따라 칩이 삽입되는 홀 아래쪽 즉, 칩이 구멍 밑으로 빠지지 않도록 지지하는 동박층에 회로 및 다양한 이미지를 형성 할 수 있으므로, 설계 자유도가 크게 증가 된다. In addition, according to the present invention, as compared to the conventional chip embedded technology, the space for inserting the chip forms a non-through hole rather than a through hole, so that the copper foil layer supporting the chip below the hole into which the chip is inserted does not fall under the hole. Since the circuit and various images can be formed, the design freedom is greatly increased.
또한, 본 발명에 따르면, 기존 칩 내장기술에 비해서 코어에 삽입 하지 않고 코어의 표면 혹은 코어 위 혹은 아래의 절연수지층에 삽입하게 됨에 따라 능동칩과의 거리를 더욱 가깝게 하여 인덕턴스를 줄임으로써 전기적인 성능의 향상을 얻을 수 있다. In addition, according to the present invention, compared to the existing chip embedded technology, the insertion of the core or the surface of the core or the insulating resin layer above or below the core, so as to close the distance to the active chip to reduce the inductance electrical The performance can be improved.
또한, 본 발명에 따르면, 능동부품과 더욱 가깝게 형성하게 됨에 따라 신호잡음이 줄어들고 고주파수의 특성이 더 좋다. Further, according to the present invention, the signal noise is reduced and the characteristics of the high frequency are better as the active parts are formed closer.
또한, 본 발명에 따르면, 칩을 삽입하기 이전에 전기전도성 물질을 삽입될 칩의 접점의 한쪽에 형성하여 가열가압과 동시 혹은 이전에 전기적으로 접촉을 시키는 방법으로 전기적 접촉을 위한 구멍 형성을 최대 50%까지 줄일 수 있다. In addition, according to the present invention, before the chip is inserted, an electroconductive material is formed on one side of the contact point of the chip to be inserted, thereby forming a hole for the electrical contact at the same time as the electrical press at the same time or before the heating press. Can be reduced by%.
또한, 본 발명에 따르면, 큰 용량의 칩을 삽입하기 위해 코어층에만 삽입하던 것을 여려 층을 가공하여 공간을 만든 후 칩을 삽입하는 방법으로 부피가 큰 부품 도 삽입 할 수 있다. In addition, according to the present invention, it is possible to insert a bulky part by inserting a chip after processing a plurality of layers to make a space to insert only a core layer in order to insert a large capacity chip.
또한, 본 발명에 따르면, 범프를 이용하여 칩과 전기적 접촉을 가열가압공정만으로도 형성 할 수 있다. In addition, according to the present invention, the electrical contact with the chip using the bump can be formed only by the heating and pressing process.
또한, 본 발명에 따르면, 수동소자칩 이외에 저항을 포함한 가능한 두께를 갖는 모든 부품을 인쇄회로기판에 삽입 할 수 있도록 하는 효과가 있다. In addition, according to the present invention, there is an effect that can be inserted into the printed circuit board all parts having a possible thickness including a resistor in addition to the passive element chip.
또한, 본 발명에 다르면 길이방향의 양쪽 끝에 외부전극이 있는 일반형태의 칩 수동소자 뿐만 아니라, 인쇄회로기판 위에 실장 가능한 모든 형태의 수동소자를 삽입 할 수 있도록 하는 효과가 있다. In addition, according to the present invention there is an effect that can be inserted not only the chip passive element of the general type having an external electrode at both ends in the longitudinal direction, but also any type of passive element that can be mounted on the printed circuit board.
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